【正文】 1 課 程 設 計 報 告 題目：基于 AT89S51 的無線監(jiān)控小車 2 [摘要 ]： 本 作品以控制芯片 AT89S51 控制 NRF24L01，進行無線控制小車行駛，轉向，簡單的演示了新型的無線傳輸的性能及其潛在的意義。 NRF24L01 是先進的 單片射頻收發(fā)芯片，工作于 ～ GHz ISM頻段。工作電壓為 ～ V，有多達 125個頻道可供選擇。可通過 SPI寫入數據，最高可達 10 Mb／ s，數據傳輸率最快可達 2 Mb／ s，并且有自動應答和自動再發(fā)射功能。 NRF24L01數據傳輸率快，數據寫入速度高，內嵌的功能更完備。 [關鍵詞 ]： 51單片機， NRF24L01,L298N 目錄 1. 作品概述 ............................................................................................................. 3 2. 系統(tǒng)功能分析 ...................................................................................................... 3 51 最小系統(tǒng) .................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 . 主控芯片 AT89S51 原理 .......................................... 錯誤 !未定義書簽。 外圍硬件線路 ................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 LM2596 功能 ............................................................................................... 6 . LM2596 開關電壓調節(jié)器 .................................................................... 5 . LM2596 開關電壓調節(jié)器特點 .................................. 錯誤 !未定義書簽。 . 典型應用（固定輸出） ........................................... 錯誤 !未定義書簽。 . LM2596 端口用法 .................................................... 錯誤 !未定義書簽。 NRF24L01 功能 .............................................................................................. 8 . NRF24L01 作用及原理 ......................................................................... 8 . NRF24L01 工作模式： ......................................................................... 9 . 待機模式： ...................................................................................... 10 . 掉電模式： ...................................................................................... 11 . 數據包處理方式： ............................................................................ 11 . NRF24L01 電路部分： ....................................................................... 12 . NRF24L01 的使用： .......................................................................... 12 3. 系統(tǒng)設計 ........................................................................................................... 14 . 發(fā)射和接收主控板系統(tǒng)電路圖 .......................................................... 14 . 主電路圖 ................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 . 程序： ................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 3 以單片機 AT89S51 為平臺，使用兩組單片機，一個做主機，一個作從機。主機，即發(fā)射端，用軟件編程，通過 51 單片機，把控制命令和數據寫入到 NRF24L01。 NRF24L01 以 16 位 CRC 校驗后把命令和數據發(fā)射出去。接收端的 NRF24L01 接收信號之后通過一定的時序傳送給從機 AT89S51,經過單片機處理程序之后，發(fā)送到L298N 進行電機的控制。 采用 AT89S51單片機作為微處理器 ,外圍電路包括： ① 開關電源電路 ② ② 51最小系統(tǒng) ③ ?； 接收端電路包括： ① 51最小系統(tǒng) ②開關電源電路 ? ④ 298驅動電路； 1 芯片介紹： 4 AT89S51是一個低功耗，高性能 CMOS 8位 單片機 ，片內含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復擦寫 1000次的 Flash只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL公司 的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準 MCS51指令系統(tǒng)及 80C51引腳結構，芯片內集成了通用 8位中央處理器和 ISP Flash 存儲單元 ， AT89S51在眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)中得到廣泛應用。 主要性能特點 4k Bytes Flash 片內程序存儲器； 128 bytes 的隨機存取數據存儲器（ RAM）； 32個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口； 5個 中斷優(yōu)先級 、 2層 中斷嵌套 中斷； 6個中斷源； 2個 16位可編程 定時器 /計數器 ； 2個全雙工串行通信口； 看門狗 （ WDT）電路； 片內 振蕩器 和時鐘電路 ； 與 MCS51兼容； 1全靜態(tài)工作： 0Hz33MHz； 1三級程序存儲器保密鎖定； 1可編程串行通道； 1低功耗的閑置和掉電模式。 編輯本段 管腳說明 VCC： 電源電壓輸入端。 GND： 電源地。 P0口： P0口為一個 8位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當 P1口的管腳第一次寫 1時，被定義為 高阻 輸入。 P0能夠用于外部程序數據存儲器，它可以被定義為數據 /地址的第八位。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0輸出原碼，此時 P0外部必須被拉高。 P1口： P1口是一個內部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1口緩沖器能接收輸出4TTL 門 電流。 P1口管腳寫入 1后，被內部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗時， P1口作為第八位地址接收。 P2口： P2口為一個內部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， 5 P2口緩沖器可接收，輸出 4個 TTL門電流，當 P2口被寫 “1”時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時， P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內部上拉的緣故。 P2口當用于外部程序存儲器或 16位地址外部數據存儲器進行存取時， P2口輸出地址的高八位。在給出地址 “1”時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數據存儲器進行讀寫時， P2口輸出其特殊功能寄存器的內容。 P2口在FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3口： P3口管腳是 8個帶內部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個 TTL 門電流。當 P3口寫入 “1”后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3口除了作為普通 I/O 口，還有第二功能： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（ T0定時器的外部計數輸入） T1（ T1定時器的外部計數輸入） /WR（外部數據存儲器的寫選通） /RD（外部數據存儲器的讀選通） P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 I/O 口作為輸入口時有兩種工作方式，即所謂的讀端口與讀引腳。讀端口時實際上并不從外部讀入數據，而是把端口鎖存器的內容讀入到內部總線，經過某種運算或變換后再寫回到端口鎖存器。只有讀端口時才真正地把外部 的數據讀入到內部總線。 89C51的 P0、 P P P3口作為輸入時都是準雙向口。除了 P1口外P0、 P P3口都還有其他的功能。 RST： 復位輸入端，高電平有效。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/PROG： 地址鎖存允許 /編程脈沖信號端。當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的 。然而要注意的是：每當用作外部數據存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 PSEN： 外部程序存儲器的選通信號，低電平有效。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 EA/VPP：外部程序存儲器訪問允許。當 /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存 儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式 1時， /EA 將內部鎖定為 RESET；當 /EA 端保持高電平時，此間內部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL1： 片內振蕩器反相放大器和時鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2： 片內振蕩器反相放大器的輸出端。 6 . LM2576 功能 . . LM2576 開關電壓調節(jié)器 LM2576開關電壓調節(jié)器是降壓型電源管理單片集成電路，能夠輸出 3A的驅動電流，同時具有很好的線性和負載調節(jié)特性。固定輸出版本 有 、 5V、 12V,15V， 可調版本可以輸出 ～ 37V之間的各種電壓。 LM2576/LM2576HV 的特性 : 1）有 、 5V、 12V、 15V和可調電壓輸出多種系列；中文資料引腳功能 2）輸出電壓可調范圍 － 37V (HV 型號的可達 57V)，負載電壓的輸出容差最大為177。 4％； 3）最少只需要 4個外圍組件，可達 3A 的輸出大電流應用電路 4）較寛的輸入電壓范圍， HV型號甚至可達 40V～ 60V； 5）內部振蕩器產生 52KHz固定頻率； 6）可用 TTL電平關閉輸出，低功耗待機模式，典型 待機電流為 50μ A； 7） BUCK式降壓器，較高的轉換效率； 8）過熱和過流保護； 9）可實現(xiàn) BuckBoost式正 負電壓轉換器。 LM2576/LM2576HV 引腳功能說明 : 1） VIN— 輸入電壓端，為減小輸入瞬間電壓和給調節(jié)器提供開關電流，此接腳應接